奶牛粪便纤维素降解菌的筛选及产酶条件研究

独创性声明学位论文题目：奶牛粪便纤维素降解菌的筛选及产酶条件研究本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。学位论文作者：绦帮稀签字日期：≯／6年‘月署日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。’本人授权西南大学研究生院(筹)可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：蛴保密，口保密期限至年月止)。学位论文作者签名：豫谱前导师签名：香静签字日期：认卜年‘月g日签字日期：矽加年多月譬日两南人学硕+学何论文第1章文献综述第1章文献综述1．1奶牛粪便概述1．1．1奶牛养殖业的现状奶牛养殖业是经济、高效的畜牧产业，在发达国家农业中占据着主导地位。在我国，自改革开放以来，随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，对牛奶的需求越来越大，奶牛养殖业随之蓬勃发展。据统计，2007年我国奶牛存栏数为1429万头，奶类产量3633．4万吨，已跃居世界第三位【11。以往，奶牛养殖主要集中在农村，以个体农户为主，数量少，规模小，奶牛粪便一般用做有机肥料还田或干燥后用做燃料，小规模的养殖并未对环境造成影响。近年来，全国各大中城市和主要产区“菜篮子工程”的相继实施，使奶牛养殖业由个体化向集约化，规模化发展，为了运输，供应及时方便，奶牛养殖场由农村逐渐迁移至城市郊区或新城区。规模化养殖量大且相对集中，以粪尿为主的废弃物的排放量也迅猛增加，没有足够的土地进行消纳，又加之奶牛粪便含水量大、恶臭，带来处理、运输、施用极不方便，更加剧了奶牛粪便处理的难度圆。据测定，一头成年奶牛每天排粪量30．50千克，排尿量15．25千克，污水15．20升【3】，一个千头奶牛场可同产粪尿50吨【4】，按我国2007年奶牛存栏数1429万头计算【l】，全国一天内可产奶牛粪尿达71．45万吨，一年达2．57亿吨。大量废弃物若不及时处理，必定会造成养殖场周围环境严重污染，严重时引发人畜流行病，直接影响奶牛养殖业的可持续发展。1．1．2奶牛粪便对环境的危害(1)恶化空气奶牛养殖过程会产生NH3、H2S、NO、s02、N02等恶臭气体，还有来自粪污堆积过程中有机物的腐败分解产物，包括甲烷、有机酸、氨、醇类等200多种有毒有害成分【51。若不及时处理，排放到大气中就会污染养殖场周围空气，严重影响空气质量，严重时还会引起“温室效应和“酸雨”现象的发生，破坏生态平衡【61。恶臭气体的排放会引起人畜免疫力下降，呼吸道疾病频发【7】；而氨气的排放还会增加自然系统中氮的负荷【l，8】。目前，随着城镇建设向郊区农村的不断延伸，养殖场与居民距离的不断缩短，恶臭污染问题，也会导致养殖场与周围群众关系十分紧张，甚至引发社会矛盾【9】。(2)污染水体奶牛场粪尿污水含有氮、磷等物质排放到水体中，会孳生大量藻类，引起水两南大学硕十学位论文第1章文献综述体富营养化【lo】；这些物质下渗到地下水，将导致地下水中N02、N、N03浓度的升高，溶解氧含量减少，若长期饮用被污染的水源，易引起过敏反应，发生皮疹、诱发癌症等【5】。(3)对土壤和农作物的危害奶牛粪便直接还田，会导致土壤的孔隙减少，造成土壤透气、透水性下降，破坏土壤结构，影响土壤质量；粪便中的病原菌、寄生虫及虫卵等沉积于土壤中，还会造成土壤及土壤周围的环境受到污染。奶牛粪便中含有的大量氮、磷和钾，会造成作物徒长、倒伏、不熟或晚熟，导致作物减产，甚至毒害作物【5】。(4)传播病菌养殖场的废弃物中含有大量病原微生物，牛粪的堆积会引发有害昆虫(如：苍蝇、蚊子)的大量孳生，通过昆虫的传播，环境中的病原种类增多，导致周围居民消化道(如：肝炎、痢疾)等疾病爆发并传染给其他居民，严重危害居民的身体健康；有害昆虫的孳生还会使奶牛感染许多疾病【111，尤其使人畜共患病时，会导致疫情发生，给人畜带来灾难性危害【121。1．1．3奶牛粪便的处理现状传统的牛粪处理方式有直接还田、焚烧处理和卫生填埋。因为牛粪中含有大量的有机质和农作物生长所需的氮、磷、钾等元素，是一种相对优质的有机肥料，施入土壤后可形成稳定的腐殖质，可改善土壤的理化性状，增强肥力。但是，直接还田肥效较低，还有可能造成二次污染}因此这种方法逐步被淘、汰【31。卫生填埋处理是相对最简单的一种处理法，但在处理的过程中不仅会造成有机肥料的浪费，还会大量占用土地、污染地下水及周围环境，这些负面因素使填埋法的应用受到限制，现在对牛粪的的填埋处理已很岁